寫在前面

筆者在擔(dān)任普通化學(xué)課程助教的一個(gè)學(xué)期以來(lái)，深為許多同學(xué)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)構(gòu)問(wèn)題失分而遺憾，因此決定寫出本文。本文旨在介紹本科化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的一般結(jié)構(gòu)組成。不同學(xué)校對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求并不完全相同，因此本文僅供參考，各位同學(xué)在實(shí)際完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，既需要結(jié)合學(xué)校課程的實(shí)際要求，也需要結(jié)合具體實(shí)驗(yàn)的要求。

?

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c原理

實(shí)驗(yàn)?zāi)康念櫭剂x，就是本次實(shí)驗(yàn)是要做什么。是驗(yàn)證某個(gè)性質(zhì)，還是制備某種物質(zhì)，還是測(cè)定某物質(zhì)的某種性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告中起到了提綱掣領(lǐng)的作用，無(wú)時(shí)無(wú)刻不再提醒學(xué)生這個(gè)實(shí)驗(yàn)到底要干什么。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇蟾趴梢苑譃橐韵聨追N，無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)可以是驗(yàn)證某種性質(zhì)、制備某種晶體，有機(jī)實(shí)驗(yàn)可以是制備某種產(chǎn)物，分析實(shí)驗(yàn)可以是測(cè)定某種物質(zhì)純度，物化實(shí)驗(yàn)可以是測(cè)定某種物化性質(zhì)，比如蒸氣壓、沸點(diǎn)等。

實(shí)驗(yàn)原理則是解釋實(shí)驗(yàn)背后的化學(xué)原理，通常包含化學(xué)方程式、物理公式、數(shù)學(xué)計(jì)算式或者化學(xué)反應(yīng)機(jī)理。比如無(wú)機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中制備某種物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，其化學(xué)原理部分就是化學(xué)方程式，以及對(duì)其中化學(xué)試劑、反應(yīng)條件作用的分析。再如制備類有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，則還要在以上基礎(chǔ)上增加反應(yīng)機(jī)理部分。對(duì)于某些實(shí)驗(yàn)裝置特殊的實(shí)驗(yàn)，還需要繪制出實(shí)驗(yàn)裝置圖。而對(duì)于一些物化實(shí)驗(yàn)，有可能需要繪制相應(yīng)公式的函數(shù)圖像來(lái)輔助解釋原理。

?

二、實(shí)驗(yàn)藥品、儀器與操作

記錄實(shí)驗(yàn)所需的藥品、使用的儀器。這些一般不占分，但是是每一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告必備的部分。沒(méi)什么可多說(shuō)的。

實(shí)驗(yàn)操作指的是在記錄實(shí)驗(yàn)中的操作，比如加入多少質(zhì)量的原料，在什么條件下反應(yīng)，反應(yīng)多久，反應(yīng)過(guò)程中讀取什么參數(shù)，反應(yīng)完畢后如何淬滅反應(yīng)，如何對(duì)反應(yīng)進(jìn)行后處理。這里額實(shí)驗(yàn)操作一般僅僅指的是操作，并不包括實(shí)驗(yàn)操作后，實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出的現(xiàn)象。因?yàn)檫@個(gè)部分會(huì)獨(dú)立出來(lái)進(jìn)行講解。

?

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果

在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，需要詳細(xì)真實(shí)記錄在每一步實(shí)驗(yàn)操作后的實(shí)驗(yàn)體系的現(xiàn)象。譬如說(shuō)，在加入某種物質(zhì)的多少分鐘后，反應(yīng)體系的性質(zhì)（顏色、溫度）發(fā)生了變化，或者產(chǎn)生了肉眼可見(jiàn)的新的物質(zhì)（氣體、沉淀）。

對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也要添加解釋。例如此時(shí)此刻產(chǎn)生的顏色是由于產(chǎn)生了某種物質(zhì)，就寫出此變化的化學(xué)方程式。

以上是關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象部分的解讀。需要注意的是現(xiàn)象與解釋是兩位一體的，缺一不可的。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果，或者叫實(shí)驗(yàn)結(jié)論指的是通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。譬如是否?yàn)證了某種物質(zhì)的性質(zhì)，以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理，得到關(guān)于實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑忈尅?strong>需要注意的是，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)需要同時(shí)有一次數(shù)據(jù)和二次處理數(shù)據(jù)。例如記錄某個(gè)反應(yīng)體系隨時(shí)間變化而變化，體系變化時(shí)的時(shí)刻（例如15:35:35和15:37:35）即為一次數(shù)據(jù)，而兩次時(shí)刻的時(shí)間間隔為二次數(shù)據(jù)。再如稱量某產(chǎn)品質(zhì)量，盛裝產(chǎn)品前的表面皿質(zhì)量，盛裝產(chǎn)品后的表面皿質(zhì)量為一次數(shù)據(jù)，二者之差，也就是產(chǎn)品質(zhì)量，為二次數(shù)據(jù)。二者都應(yīng)該出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上！

?

四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

盡管從結(jié)構(gòu)上講，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理從屬于實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分，但筆者還是決定單獨(dú)拿出來(lái)說(shuō)。一般需要處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)為無(wú)機(jī)、有機(jī)的制備類實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)，物化實(shí)驗(yàn)，以及涉及儀器分析的實(shí)驗(yàn)。后兩者除了涉及林林總總的公式與計(jì)算外，往往還需要作圖。在作圖中，要注意科學(xué)作圖的規(guī)范性，例如要做實(shí)驗(yàn)結(jié)果的相關(guān)圖，則需要在圖上標(biāo)注出橫縱軸的坐標(biāo)代表的物理量以及單位，如果有條件還應(yīng)該標(biāo)注數(shù)據(jù)回歸的方程。而前兩者，制備實(shí)驗(yàn)需要計(jì)算產(chǎn)率，則需要詳細(xì)的計(jì)算步驟。計(jì)算理論產(chǎn)量，通過(guò)處理稱量數(shù)據(jù)得到試劑產(chǎn)量，再得到實(shí)際產(chǎn)率。對(duì)于分析實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理，除了要寫出實(shí)際化學(xué)計(jì)量比的化學(xué)反應(yīng)以外，還格外需要注意有效數(shù)字的保留與修約規(guī)則。

?

五、思考題/預(yù)習(xí)思考題

和課后習(xí)題的作用類似，一般占分。不同學(xué)校要求不同，但是一般都有。沒(méi)什么可說(shuō)的。

?

六、實(shí)驗(yàn)討論部分

對(duì)于一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)，我們做出來(lái)總會(huì)有各種不盡如人意的地方或者盡管看起來(lái)比較成功，但是有一些難以理解的地方。這就是實(shí)驗(yàn)討論部分需要關(guān)注的。通過(guò)查閱資料，和同學(xué)老師討論以及自己思考，嘗試分析問(wèn)題所在，得到新的知識(shí)。實(shí)驗(yàn)課程本身除了讓同學(xué)們學(xué)習(xí)基本操作，更重要的是學(xué)習(xí)化學(xué)思維和化學(xué)實(shí)驗(yàn)的有機(jī)統(tǒng)一。我們學(xué)到的化學(xué)理論能在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中扮演什么樣的角色？能夠預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，能夠解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能夠解決實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，還是兼有之？私以為這就是實(shí)驗(yàn)課最高的意義了。

?

七、關(guān)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告還有一些需要提醒的

1.如實(shí)、如實(shí)、如實(shí)記錄你的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果！盡管只是課程練習(xí)，但是既然踏入實(shí)驗(yàn)科學(xué)，就必須從根頭杜絕作假?？蒲械陌l(fā)展是“站在巨人的肩膀上”的，也就是借鑒別人的成果，得到自己的新成果。換言之，是建立在對(duì)前人成果的信任上，他人如實(shí)匯報(bào)成果，我才能復(fù)現(xiàn)他的實(shí)驗(yàn)；我如實(shí)匯報(bào)我的成果，后人才能基于我的實(shí)驗(yàn)結(jié)果去順利研究。這是一個(gè)完整又脆弱的鏈條，任何在實(shí)驗(yàn)上造假的行為都會(huì)對(duì)這個(gè)信用體系造成毀滅性的打擊。這里的造假不限于編造和篡改，也包括違規(guī)刪除某些“不好看的”數(shù)據(jù)。

2.務(wù)必保證清晰的書寫與繪制。正規(guī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告需要?dú)w檔處理再管理，也就是說(shuō)實(shí)驗(yàn)報(bào)告記錄理論上并非是只給自己看的，要保證他人看到了實(shí)驗(yàn)報(bào)告后能清晰準(zhǔn)確獲取到所有實(shí)驗(yàn)報(bào)告意圖提供的信息。盡管一般課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告不會(huì)走這一套流程，但是起碼要讓批改的老師或者助教看懂。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告主體部分如非要求，盡量手寫。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)部分不要用鉛筆書寫，用水筆、圓珠筆或者不漏水的鋼筆書寫，數(shù)據(jù)處理部分也是如此。數(shù)據(jù)處理部分如有作圖盡量使用軟件作圖，例如Origin lab等。對(duì)于部分現(xiàn)象，也可以使用拍照的方式記錄現(xiàn)象。